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扣壓機(jī)(現(xiàn)在市場(chǎng)又稱鎖管機(jī)、壓管機(jī)、扣管機(jī)、扣合機(jī)、鉚合機(jī)縮口機(jī)等)廣東省粵語喜歡稱作:啤喉機(jī)。英文名稱通常翻譯成:Crimping Machine 或者Crimper及Swager。扣壓機(jī)是一種用于扣壓管件總成的液壓設(shè)備,其將所配套的金屬接頭通過扣壓機(jī)的模具施加收縮力,將金屬接頭牢固的扣壓在所配套的工程機(jī)械附件上。例如用于各類高低壓油管、氣管、水管、電纜接頭、汽車空調(diào)管、汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向管、機(jī)油管、汽油供油管,以及建筑配件、日用熱水氣管的扣壓,廣泛用于車輛、工程機(jī)械、液壓機(jī)械、焊割設(shè)備等行業(yè)。
1、 前言
世界上,現(xiàn)有的扣壓機(jī)設(shè)備一般采用單片機(jī)控制板+位移傳感器+定制化的顯示屏+液壓系統(tǒng)+一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成;基于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,多臺(tái)設(shè)備用電負(fù)荷高,電壓不穩(wěn)定,現(xiàn)場(chǎng)油氣重等問題;基于操作設(shè)備,存在工藝可優(yōu)化性差,位移控制精度不高,顯示屏只能用按鈕操作,不可觸控等劣勢(shì);鑒于存在這些問題,同時(shí),多種邏輯控制模式及數(shù)據(jù)配方等處理要求,設(shè)備操作上要求盡量簡單易用;因此,采用億維200系列,小型PLC進(jìn)行邏輯控制,其易學(xué)易用、工作量小,維護(hù)方便,容易改造,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)為今后量產(chǎn)提供了有力的保障。
2、 工作原理
扣壓機(jī)的工作原理是:通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)液壓裝置工作,通過液壓傳導(dǎo)將動(dòng)力作用于工作面,實(shí)現(xiàn)模具的收縮和擴(kuò)張,完成工件扣壓。
扣壓機(jī)主要由兩大控制系統(tǒng)組成:液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng);
Ⅰ、液壓系統(tǒng)由電機(jī)、油泵、電磁閥、調(diào)壓閥及液壓閥組成了具有進(jìn)退運(yùn)動(dòng)的雙液壓油路,而且在雙液壓油路中還增加了一個(gè)快速泄油閥油路,以達(dá)到更加快速回位的目的,且速度可調(diào)、噪音和系統(tǒng)壓力降低。
Ⅱ、在電氣控制系統(tǒng)方面,控制電路適用PLC電路,它檢修電路容易、維修方便、更換簡單。
用戶在扣壓高壓管時(shí),如果扣壓量過小,那么接頭與膠管間壓得過松時(shí),在油壓的作用下扣壓膠管在使用初期便有可能從接頭中脫出,如果扣壓量過大,那么接頭與膠管壓得過緊,容易導(dǎo)致膠管內(nèi)層受到局部破壞,產(chǎn)生裂紋,液壓油會(huì)從破裂處直接進(jìn)入鋼絲層,再沿鋼絲間的縫隙竄到外套尾部滲出,或一直沿鋼絲層竄到某處積聚起來,使外層膠產(chǎn)生鼓包甚至破裂。
3、 系統(tǒng)配置
(1)系統(tǒng)硬件配置
采用UniMAT CPU 224XP主控單元,控制液壓系統(tǒng)進(jìn)退行程。電氣上主要由操作單元(如控制按鈕、HMI)、控制單元(CPU 224XP)、驅(qū)動(dòng)單元(接觸器、繼電器)、執(zhí)行單元(液壓控制系統(tǒng)及扣壓模具)以及反饋單元(高精度光柵尺、油壓傳感器)組成。
(2)軟件開發(fā)
扣壓機(jī)輸入輸出信號(hào)分配如下表1所示:
數(shù)字量輸入 |
光柵尺A相 |
I0.0 |
數(shù)字量輸出 |
液壓電機(jī) |
Q0.0 |
光柵尺B相 |
I0.1 |
前進(jìn)閥門 |
Q0.1 |
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備用 |
I0.2 |
后退閥門 |
Q0.2 |
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啟動(dòng)按鈕 |
I0.3 |
泄壓閥門 |
Q0.3 |
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停機(jī)按鈕 |
I0.4 |
自動(dòng)運(yùn)行指示燈 |
Q0.4 |
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急停 |
I0.5 |
張開指示燈 |
Q0.5 |
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收縮按鈕 |
I0.6 |
壓到位指示燈 |
Q0.6 |
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張開按鈕 |
I0.7 |
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自動(dòng)運(yùn)行按鈕 |
I1.0 |
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后定位裝置傳感器 |
I1.1 |
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腳踏開關(guān) |
I1.2 |
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模擬量輸入 |
液壓壓力檢測(cè) |
AIW0 |
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表1
因精度要求控制在5個(gè)絲,光柵尺輸出信號(hào)為高速脈沖信號(hào),所以我們采用億維PLC高速計(jì)數(shù)器功能;同時(shí)啟用高速計(jì)數(shù)器中斷功能,并采用立即指令,以求達(dá)到最快的響應(yīng)速度。壓力采用CPU 224XP自帶的模擬量電壓檢測(cè)功能。實(shí)時(shí)采集壓力、位移,并采用趨勢(shì)圖控件,達(dá)到美觀、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的功能。
如下圖,選擇高速計(jì)數(shù)器HSC0:模式9,AB相接I0.0、I0.1。高速計(jì)數(shù)器中斷編號(hào):12。同時(shí)為提高精度,解決掃描周期的影響,本次使用立即指令:RI。
考慮到設(shè)備掉電,高速計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)不保持導(dǎo)致零點(diǎn)丟失問題。程序上使用采用億維PLC數(shù)據(jù)永久保持的優(yōu)異功能,將數(shù)據(jù)區(qū)的掉電之前的數(shù)據(jù),在開機(jī)時(shí)裝載回高速計(jì)數(shù)器,避免開機(jī),零點(diǎn)需要重新標(biāo)定問題。
1、高速計(jì)數(shù)器配置:
2、中斷程序:
4、 控制工藝
電氣控制邏輯分五種模式:手動(dòng)模式、自動(dòng)模式、后定位裝置模式、腳踏模式、維修校正模式。操作上分:手動(dòng)按鈕控制、自動(dòng)開關(guān)控制、自動(dòng)傳感器控制、維修校準(zhǔn)模式控制。
五、 系統(tǒng)效果
改造前,進(jìn)口的扣壓機(jī)設(shè)備用單片機(jī)+非觸摸式顯示屏,操作極不方便,工藝流程不可修改,控制精度在5個(gè)絲;
改造后,采用UniMAT CPU 224XP和觸摸屏控制美化了交互界面,豐富了功能,優(yōu)化了可操作性;
最優(yōu)異的是UniMAT CPU 224XP提供的高達(dá)200KHz的高速計(jì)數(shù)器功能、永久性掉電保持功能,并采用高速中斷編程控制;達(dá)到了令人振奮的是控制精度,已經(jīng)能夠達(dá)到1~2個(gè)絲的范圍,極大地提高了精度,獲得了客戶的贊揚(yáng)。
六、 結(jié)束語
在設(shè)備升級(jí)改造過程中,充分體現(xiàn)了億維UniMAT PLC的便捷調(diào)試安裝,具有適應(yīng)惡劣環(huán)境的可靠性、穩(wěn)定行,容易改造,豐富了功能,提高了控制精度。同時(shí)自帶的模擬量檢測(cè)功能,為實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控、記錄數(shù)據(jù)提供了便捷可視化、歷史數(shù)據(jù)查詢等特點(diǎn)。